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Catalizadores de NiMo soportados en alúmina bimodal para hidrodesulfuración de naftas de coquización
Catalyst of NiMo supported on bimodal alumina for the hydrodesulphuration of coker naphptha
Mario Humberto Guzmán Jiménez
Sergio Fuentes Moyado
Acceso Abierto
Atribución
Deactivation silicon,Coker,NiMo catalysts,Bimodal alumina,Hidrodesulfuración,Coquización,Desactivación por silicio,Catalizadores de NiMo,Alúmina bimodal
En el presente trabajo se estudió el efecto de la presencia de compuestos organometálicos de silicio en la reacción de hidrodesulfuración (HDS) de dibenzotiofeno (DBT) sobre cuatro catalizadores de NiMo soportados en γ-Al2O3 con diferente distribución de tamaño de poro (DTP). Se sintetizaron cuatro catalizadores, dos con distribución de tamaño poro bimodal y dos con distribución unimodal. Los soportes de los catalizadores se obtuvieron por los métodos solgel e hidrotermal, con el fin de lograr los dos tipos de DTP bimodal y unimodal. Las propiedades texturales, la composición química y la estabilidad térmica fueron determinadas para los soportes, los catalizadores frescos y los catalizadores gastados. Además se determinó la cristalinidad y naturaleza de la fase de cada uno de los soportes. La actividad catalítica de cada uno de los catalizadores sulfurados fue evaluada en un reactor por lotes para la reacción de HDS de DBT en presencia y ausencia de hexametilciclotrisiloxano, con el fin de determinar el impacto de la presencia del compuesto organometálico sobre la actividad catalítica. La composición de la mezcla de reacción fue medida a diferentes tiempos mediante cromatografía de gases. Se determinó la constante de reacción así como el orden global de la reacción. Se observó una clara disminución en la constante de velocidad de reacción para los cuatro catalizadores. Uno de los catalizadores con DTP bimodal presentó una mayor resistencia a la desactivación por efecto del organometálico de silicio. Este catalizador presentó una alta cantidad de poros con diámetro de poro promedio (DPP) de 10 nm, mientras que la cantidad de poros con DPP de 5 nm fue menor. Al comparar los cambios ocurridos en la DTP para cada uno de los catalizadores se concluyó que los compuestos organometálicos de silicio se adsorben de forma preferencial en los poros con DPP de 10 nm. En el caso del otro catalizador bimodal, se observó un alto efecto de desactivación, con base en la DTP se concluyó que la cantidad de poros ADP alrededor de los 10 nm no fue suficiente para retener el organometálico de silicio lo cual permitió el bloqueo de los poros más pequeños.
The effect of an organometallic compound over the catalytic activity of four NiMo catalysts supported on γ-Al2O3 with different pore size distribution in the reaction of hydrodesulphurization (HDS) of dibenzothiophene (DBT) was studied. The catalysts were synthesized, two with bimodal pore size distribution (PSD) and two with unimodal PSD. In order to obtain distinct pore size distribution (bimodal and unimodal), the γ-Al2O3 supports were prepared by two different methods, sol-gel and hydrothermal. The surface properties, chemical composition and thermal stability were determined for all supports, as well as for fresh and spent catalysts. Besides the XRD analysis was performed for each support. The supports were impregnated via liquid impregnation. The catalysts evaluation in the HDS of DBT was made in a batch reactor under controlled conditions. Each one of the catalysts were evaluated with and without an organometallic silica compound (hexamethyl cyclotrisiloxane), searching to estimate the effect of the organometallic compound over the catalytic activity. The reaction rate constant and the reaction global order were calculated based on the gas chromatography results. A comparison between the activity of the catalyst with and without hexamethyl cyclotrisiloxane was made. An evident dimininution of the constant rate of the four catalysts was observed. One of the catalyst with bimodal PSD showed the highest resistance to deactivation by the organometallic. This catalyst present a higher quantity of pores with average pore diameter (APD) of aproximmately 10 nm and a lower quantity of pores with an APD of 5 nm. By comparing the changes on the PSD of each catalyst, it can be concluded that the silica compounds are preferably adsorbed inside pores with APD of 10 nm leaving the smaller pores free for the catalytic reaction. In the case of the other bimodal catalyst a high deactivation effect was observed, and it leads to conclude that there was not enough pores with high AVP, allowing the adsorption of the silica compound on the small pores.
CICESE
2013
Tesis de maestría
Español
Guzmán Jiménez, M.H.2013.Catalizadores de NiMo soportados en alúmina bimodal para hidrodesulfuración de naftas de coquización.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.81 pp.
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